Toxicos Y Ambiente

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TOXICOS Y AMBIENTE Introducción Los contaminantes químicos son capaces de dar por resultado alteraciones en el medio físico o la biomasa que lo ocupa, en ambientes rurales o urbanos, naturales o antrópicos. En muchos casos estos efectos son negativos y percibidos en la calidad de los componentes ambientales así como sobre la salud y el bienestar de las poblaciones que los ocupan. Entre las propiedades de los químicos que facilitan su papel como contaminantes se cuentan como principales la toxicidad, la estabilidad y la persistencia. Entre las fuentes-problema, a las emisiones y transferencias desde origen (producción, derrames accidentales o voluntarios, vertidos industriales, aplicación, uso domestico, etc.) se suman la inactivación y destino final de remanentes y envases de químicos ya utilizados así como de los químicos obsoletos. La mención de algunos contaminantes y de las vías de transferencia ambientales, así como un somero enunciado de sus impactos, y maneras de predecirlos son el objeto de aproximación de este apunte. Contaminación del agua La contaminación química de cursos y masas de agua ocurre por la descarga de residuos industriales sólidos o líquidos, los sobrantes de agua del lavado de equipos, de ropa y de materiales contaminados, la descarga de químicos de uso doméstico y domisanitario a través de los desagües pluviales, por aplicación directa de químicos al agua, por disposición final intencional, por derrames accidentales, por el desplazamiento de tóxicos arrastrados por las lluvias o el aire hacia los cauces, por contaminación del suelo, para mencionar sólo las formas más comunes. Las fuentes pueden ser puntuales o difusas, y estar afectados cursos superficiales o subterráneos: pozos, manantiales, arroyos, ríos y acuíferos, lagos, lagunas, embalses, estanques. Como resultado, aumenta el caudal de contaminantes al mar, que es el mas grande continente de sustancias químicas del planeta . Ciertas características de los compuestos químicos ejercen un peso importante a la hora de evaluar su persistencia (definida por la capacidad que un químico tiene para conservar sus características fisicoquímicas) en un medio liquido: 1- su velocidad de degradación, en la que intervienen mecanismos relacionados con la volatilidad (dependiente de su tensión de vapor), hidrólisis (proceso por el cual una sustancia se degrada por reacción química con el agua), fotolisis (proceso de descomposición de una sustancia en el agua, activada por la energía luminosa absorbida), adsorción al sedimento y posibilidad de establecer depósitos bentónicos (bentos: superficie del lecho hídrico), biodegradación (posibilidad de ser degradado por microorganismos), 2su movilidad (solubilidad en agua, coeficiente de partición suelo /agua), y 3- su 1

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bioacumulación (coeficiente de partición octanol /agua) en organismos de la cadena trófica.

La contaminación del agua con residuos tóxicos puede llevar a estos a la cadena alimentaria a través de la fauna doméstica que abreva en ellos, o directamente a las personas que la utilicen como fuente de agua de consumo. Se debe tener asimismo presente la dimensión de la contaminación natural del agua utilizada como fuente de consumo en el país, en especial la endemia que supone la presencia de Arsénico en el agua de abastecimiento de vastas zonas en varias provincias del país (HACRE- Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico) así como los altos tenores de Nitritos /Nitratos presentes en varios acuíferos de la región Pampeana, entre ellos el Puelche, sobrealimentados por la explotación ganadera intensiva y por el uso de fertilizantes en la región. Eutroficación Puede ser que un compuesto o mezcla de compuestos no resulte tóxico en forma inmediata y directa para un ambiente en especial: muchos químicos se utilizan, por ejemplo, como fertilizantes, y el mismo efecto pueden tener residuos con alto contenido en nitrógeno y fósforo. Pero si este proceso de fertilización afectara a un curso cerrado de agua (por ejemplo, una laguna) el enriquecimiento de la masa viva vegetal quebraría el equilibrio ecológico con un crecimiento descontrolado de la vegetación, mas allá de la capacidad de los herbívoros para mantener un volumen constante. La descomposición natural de dicha masa vegetal ocupara espacio y sus microorganismos competirán por el oxigeno disuelto en agua, vital para la fauna acuática. Con el tiempo, peces, crustáceos y microorganismos acuáticos morirán, y la laguna terminara secándose. Este proceso se conoce como Eutroficación. Es, en si, un fenómeno natural que se lleva a cabo en centurias, pero los contaminantes químicos aceleran este proceso hasta el término de décadas, poniendo en riesgo fuentes de agua dulce (tan escasas en el planeta) así como a la vida vegetal / animal que de ella depende. En un rol de eslabón es importante en la cadena de efectos que lleva a la desertificación. Contaminación del suelo El suelo contiene organismos vivos (protozoos, bacterias, hongos) que contribuyen a la descomposición orgánica y consecuente entrega de nitrógeno, metano, gases de carbono así como al intercambio de iones, factores vitales para la fertilidad natural y consecuente manutención de la diversidad biológica en la tierra y el mantenimiento de parámetros equilibrados de gases en la atmósfera. La evaluación del grado de contaminación del suelo es de particular importancia entonces, por la eventual transferencia de los contaminantes a los alimentos, la perdida del perfil edafológico útil para actividades productivas, 2

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alteración de su calidad escénica y por el potencial fenómeno de desertificación y afectación de vida silvestre. Los mecanismos de contaminación de suelos incluyen la lixiviación, filtración, la lluvia ácida, el transporte aéreo de sustancias y compuestos, el escurrimiento superficial, y la propagación a través de ríos o fuentes de agua subterráneas. Participan en este proceso la capacidad de drenaje de los distintos suelos, la existencia de napas freáticas altas, las velocidades de degradación ambiental de los agentes químicos involucrados, el volumen de lluvias, la temperatura ambiente, la cantidad de tóxico liberada y sus características fisicoquímicas. El suelo que hoy esta contaminado con químicos de corta vida media, seguramente estuvo (o esta aun) contaminado con compuestos persistentes, usuales en actividades agrarias y sanitarias décadas atrás, o ser asiento no reconocido de enterramientos antiguos o clandestinos recientes, de químicos prohibidos por las normas vigentes o disposiciones finales de plaguicidas, metales, aceites minerales, basurales a cielo abierto, plásticos, etc. Desertificación Se define desertificación como la degradación de las tierras a áridas, semiáridas y subhúmedas secas resultantes de diversos factores, tales como las variaciones climáticas y las actividades humanas. El fenómeno no es un proceso meramente fisicoquímico, sino que debe ser entendido en un marco de complejas relaciones que alcanzan aspectos políticos, sociales, culturales y económicos. En nuestro país, vasto en suelos áridos y semiáridos, las zonas de deterioro alcanzan el 75% del territorio nacional. La expansión de la ganadería que genero llanos donde antes había bosques- y la utilización masificada de plaguicidas y fertilizantes, son dos causas importantes para explicar la perdida de la biodiversidad y la pérdida de condiciones productivas del suelo en los últimos 100 años. Entre las causas de la desertificación, la degradación a través de los procesos erosivos (erosión hídrica y eólica) es una de las principales. A su vez, ésta es facilitada por la pérdida de vegetación cuyas raíces fijan el terreno superficial construyendo una barrera a los efectos del agua y el viento, además de servir de nicho a una población de microorganismos y humus que mantiene y enriquece la superficie de los suelos. En los últimos 75 años la reducción de la superficie forestal natural argentina alcanza el 66%, debido a la producción de leña y carbón vegetal, al desmonte para la extensión de la frontera agropecuaria y a la contaminación química por fuentes industriales y por plaguicidas. Esto afecta a terrenos altamente ricos en diversidad biológica y en recursos hídricos, a la vez que edafológicamente frágiles. Contaminación del aire

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Mas allá de su rol en la transferencia de compuestos químicos, el aire contaminado constituye una de los principales problemas del ambiente urbano: a partir de la movilización ambiental de productos utilizados en el campo, de la fumigación urbana para el control de plagas, de las emisiones de plantas industriales, de la emisión de fibras de asbesto de instalaciones y estructuras deterioradas, de la producción de gases tóxicos desde fuentes fijas (fábricas) o móviles (medios de transporte) con aporte de gases de Carbono y Nitrógeno hacia la atmósfera. Determinadas condiciones geográficas y climáticas sumadas a la concentración industrial en áreas cercanas a grandes asentamientos humanos y a políticas insuficientes de control de establecimientos y emisiones, conspiran para dar lugar a que el fenómeno de contaminación atmosférica sea considerado un problema de salud publica, grave en ciertos núcleos urbanos del planeta. Los fenómenos alérgicos (dérmicos y respiratorios) y la EPOC (Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica) son consecuencias directas. Especial atención como contaminante para el ser humano merece la emisión de fibras de asbesto en aire interior y exterior de viviendas, en lo que puede considerarse una de las ”epidemias” de origen químico más importantes a esperar en este siglo, con su cortejo de efectos invalidantes y mortales: cánceres (broncogénico, pleural – Mesotelioma -, y peritoneal), e insuficiencia respiratoria crónica (Asbestosis). Por último, algunos aspectos relacionados con la contaminación del aire atmosférico están llamando la atención por su repercusiones globales, mas relacionadas con la continuidad de la vida en el planeta que con efectos directos sobre las poblaciones de un determinado lugar. Atmósfera El aire atmosférico es una mezcla natural de gases que incluye Nitrógeno, Oxigeno, Argón, Dióxido de Carbono, Neón e Hidrógeno entre los principales componentes. Cuadro 1- Composición del aire atmosférico Elemento

Porcentaje

N2 O2 Ar CO2 Ne H2

78.03 20.99 0.94 0.035 0.0024 0.00005

El O2 es producido en grandes cantidades por las plantas y es a su vez regulado fundamentalmente por el Dióxido de nitrógeno y el Metano. En condiciones naturales este equilibrio se mantiene constante. Sin embargo, la actividad industrial, dadora ambiental de gases antropogénicos y macropartículas a la atmósfera, modifica la estructura y la dinámica naturales.

Grafico 1- El Oxigeno es producido por las Los principales contaminantes plantas atmosféricos en orden de Luz solar

6 CO2 + 6 H2O

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Clorofila

C6H12O6 + 6 O2 Ana Digón

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importancia por magnitud de emisión anual, son Monóxido y Dióxido de Carbono, Hidrocarburos, Óxidos de Azufre, de Nitrógeno y partículas sólidas (Sílice, Berilio, Asbestos, Plomo, Arsénico, Carbón proveniente de humos) que tienen su fuente en el uso de combustibles fósiles, (los motores de combustión interna siguen siendo la fuente principal), en procesos industriales que utilizan metales pesados, en la industria petroquímica, o plantas productoras de Energía. Todas estas fuentes están ligadas a los sistemas macro productivos con gran concentración humana en mega-urbes del mal llamado desarrollo. Los Hidrocarburos reaccionan fácilmente con el Ozono para formar compuestos de radicales libres que se combinan entre sí, con otros contaminantes y con elementos propios del aire para formar el ”Smog” fotoquímico, que afecta a plantas y animales, especialmente a las coníferas, cítricos, cultivos de hortalizas. Los Oxidos de Nitrógeno intervienen en el ciclo del Ozono. Los Óxidos de Azufre son protagonistas en las lluvias ácidas. Los gases de Carbono los principales responsables del efecto invernadero.

Lluvia Ácida En áreas industrializadas, óxidos de Nitrógeno y de Azufre son liberados a la atmósfera donde se oxidan primero (SO2 -------SO3, por una reacción de oxidación catalítica que ocurre en la superficie de gotas de agua o de partículas suspendidas, en presencia de catalizadores específicos como el Fe y el Mn) y reaccionan luego fácilmente con la humedad ambiente para formar ácidos (SO3 + H2O------ SO4H2). Estos ácidos permanecen disociados en la atmósfera pero precipitan con la lluvia o la nieve. Los edificios muestran signos de corrosión evidente. Los cuerpos cerrados de agua dulce se acidifican y también los suelos, alterándose el perfil edafológico. Las plantas expuestas a la lluvia ácida tienen inhibido el proceso de fotosíntesis: disminuye la cantidad de clorofila producida, las hojas se vuelven amarillentas y en ellas pueden acumularse depósitos de sales de azufre que causan una rápida destrucción. La presencia de óxidos o sales de Azufre en el aire causa en el hombre vasoconstricción, dificultad respiratoria, efectos irritantes en las mucosas, cuadros asmatiformes, eventualmente se han descripto fenómenos de hipersensibilidad alérgica. Adelgazamiento de la Capa de Ozono La concentración de Ozono en la atmósfera depende de un equilibrio ecológico especialmente lábil. En ausencia de la participación humana este equilibrio entre formación – degradación mantiene un nivel de O3 suficiente para permitir su acción absorbente de rayos ultravioletas de alta energía, provenientes del sol, en una proporción adecuada a las necesidades del planeta.

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El O3 se forma a partir de la incorporación transitoria, en presencia de catalizadores específicos, de un átomo de Oxigeno (iones desprendidos por acción de la luz solar), a una molécula de Oxigeno, y se degrada a partir de su encuentro con otras moléculas de Oxígeno, también en presencia de catalizadores específicos y por la misma acción de la luz. Grafico 2 – Producción de Ozono

Grafico 3 – Degradación del Ozono Luz

Luz O2 O2 + O.

O3

O. + O. O3 Sustancias catalizadoras

O2+ O.

O3 + O2 2 O2 Sustancias catalizadoras

Entre las sustancias catalizadoras en el ciclo del Ozono se encuentran NO 2 y átomos de halógenos cedidos por compuestos halogenados que han representado una de las fuentes catalíticas de Ozono mas importantes durante el siglo pasado. Entre otros se incluyen los compuestos cloro-fluoro-carbonados (CFC) - usados como propelentes de aerosoles -, los freones - usados como refrigerantes en heladeras - y los gases bromados como el Bromuro de Metilo de amplio uso en actividades agrícolas. Un desequilibrio entre los procesos de formación y degradación de Ozono a expensas del incremento en este ultimo, facilitado por este incremento de iones halogenados en la atmósfera, disminuye la cantidad total de O3 y por lo tanto disminuye también el efecto protector de la biosfera a las radiaciones ultravioletas, fenómeno asociado a un incremento en la incidencia de cataratas y cáncer de piel en población expuesta. Los efectos sobre ecosistemas terrestres o acuáticos son todavía impredecibles; se entiende, sin embargo, que la desaparición del Ozono de la atmósfera del planeta es incompatible con la vida. La mecánica de flujos que localiza áreas de menor cantidad de Ozono en el hemisferio Sur, asociada a fenómenos climáticos y estacionales, excede de las competencias de este apunte. Efecto “Invernadero” La capa mas baja de la atmósfera, además de actuar como filtro a las radiaciones solares, impide la salida de la irradiación, conservando parte de la Energía recibida y manteniendo una temperatura promedio relativamente estable en la superficie de la Tierra. Si así no fuera, la superficie se helaría por las noches y las variaciones térmicas en 24 horas tendrían una amplitud incompatible con la vida tal como la conocemos. Si el nivel de contaminantes aumenta, la retención de Energía aumente también en la superficie terrestre y aumenta por lo tanto la temperatura del planeta. Consecuencias a esperar: disminución de las capas de hielo en los polos, aumento del nivel de los océanos y consecuente inundación de áreas costeras, corrimiento de especies de un área geográfica hacia otra, modificaciones en la dirección y fuerza de los vientos, instalación de plagas agrícolas o sanitarias en áreas geográficas hasta ahora libres de ellas.

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Si bien la mecánica del proceso se encuentra aun en revisión y el tema es motivo de discusión técnico política, existen acuerdos entre muchos países para reducir la emisión de ciertos gases a la atmósfera (fundamentalmente gases de Carbono: CO /CO2) de modo de retrasar los efectos derivados del aumento de la carga térmica en la superficie de la Tierra. La emisión de dichos gases esta directamente vinculada con los perfiles de desarrollo de los distintos países, siendo mayores en el hemisferio norte y prácticamente despreciables en las áreas menos desarrolladas del mundo. Como en la mayoría de los aspectos relacionados con la producción y uso de compuestos químicos, la distribución de sus beneficios y perjuicios no es equitativa. Inversión Térmica En concentraciones urbanas geográficamente localizadas en áreas de depresión o cercadas por montañas puede pasar que –en especiales condiciones climáticas- quede limitada la dispersión por corrientes horizontales de aire de los contaminantes localmente emitidos; la remoción es entonces solo posible por un movimiento de intercambio vertical en distintas masas columnares de aire, y el recambio se enlentece. A veces una capa de aire frío queda ubicada entre la superficie terrestre y la capa densa y caliente del aire contaminado, que actúa como limitante de la llegada de radiación solar a la superficie. De noche, esta capa de contaminantes, en ausencia del calor cedido por el sol, precipita en forma de smog a la superficie terrestre, para volver a comenzar el ciclo al día siguiente. Este fenómeno conocido como de “inversión térmica” puede durar varios días. Las poblaciones afectadas por estos procesos tienen aumentada la incidencia estacional de patologías irritativas bronquiales, y son masivos los cuadros de dificultad respiratoria, conjuntivitis químicas, broncoespasmos, rinitis, EPOC.

Contaminación de la Cadena trófica Los compuestos que persisten mas tiempo en el ambiente tienen mayor posibilidad de ingresar en la cadena alimentaria: si la frecuencia de emisión supera a su vida media terminan acumulándose en el ambiente físico y en su biomasa. La diferencia en la vida media de los químicos es muy grande, y puede ir de unas pocas horas a mas de 20 años. Por otro lado, la degradación de muchos tóxicos en el ambiente da lugar a la producción de productos que son más persistentes que el compuesto original. Algunos ejemplos:

Cuadro 2Persistencia de algunos plaguicidas Familia Principio Activo Persistencia en Suelos (semanas)

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Organoclorados

Organofosforados Carbamatos

Aldrin Dieldrin Endrin DDT HCH Lindano Malatión Paration Carbaryl Carbofuran

530 312 624 546 208 728 2 8 2 12

Se define como bioacumulación la capacidad de un organismo para acumular en sus tejidos algún compuesto químico, y como biomagnificación el aumento continuo de la concentración de ese compuesto en cada eslabón de la cadena alimentaria, hasta que alcanzan potencialmente una concentración letal para algún organismo constituyente de la cadena. Este fenómeno depende de las características de la sustancia así como de la constitución del organismo receptor, y sus especiales velocidades de absorción y excreción. Gráfico 4- Vías de acceso de un tóxico. Evaluación de riesgos humanos, ambientales y ecológicos Dibujo: ICPS / UNEP

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COPs -

( Compuestos Orgánicos Persistentes. ) Son compuestos de mayor persistencia ambiental y son, junto con los metales pesados y los hidrocarburos, los más frecuentemente implicados en las situaciones de contaminación ambiental, ya sea en el lugar de uso o por movimiento a través de las vías de transferencia ambiental, de manera especial 8

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en cursos de agua, siendo eventualmente depositados en los lagos y océanos, como lo prueba la detección de organoclorados en aguas de la Antártida. La contaminación de ríos y océanos y a partir de ellos de la fauna dependiente, constituye hoy un problema mundial. Su acción contaminante depende del número de moléculas de Cloro en su composición (elemento considerado el peor veneno ambiental conocido) y sus residuos se acumulan en forma progresiva en la cadena alimentaria, siendo más notable en peces, aves y mamíferos. Los fenómenos de bioacumulación y biomagnificación son de especial importancia en el caso de estos compuestos y exponen mas riesgosamente a los consumidores habituales de pescados, carne, lácteos, a los fetos y los lactantes cuyas madres han acumulado en el cuerpo dichas sustancias y a las personas enfermas que metabolizan tejidos grasos con plaguicidas bioacumulados.

En general los compuestos persistentes son liposolubles y tienden a depositarse en los tejidos grasos de los organismos que contaminan. Alteran asimismo el metabolismo cálcico y como expresión de esto, las aves expuestas a compuestos clorados producen huevos débiles, con cáscaras muy delgadas, que son causa de gran mortandad en los embriones. Otra expresión de problema relacionado con los compuestos persistentes se evidencia en los organismos que acumulan grasa durante el verano para disponer de ella durante la hibernada; las truchas, por ejemplo, suelen acumular grasa durante el periodo estival; la utilización de dicha grasa acumulada durante las épocas de baja disponibilidad alimentaria, provoca la intoxicación y eventual muerte del animal. Si bien estos procesos son conocidos desde hace muchos años, los mecanismos para su remediación ha resultado ineficaces (y tardío para muchas especies), y las acciones para su prevención se han recientemente puesto en marcha a partir de la eliminación de los químicos mas persistentes por parte de los gobiernos de muchos países y la firma del Convenio de Estocolmo (2002). Cuadro 3- Concentración de DDT en una cadena trófica

Agua Plancton Lucio americano (pez rapaz) Aguja (pez rapaz) Garza (depredador de pequeños animales) Golondrina de mar Gaviota Mergo (pato comedor de peces) Cormorán (depredador de peces mayores)

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ppm de residuos totales de DDT+DDD+DDE 0.00005 0.04 1.33 2.07 3.57 3.91 6.00 22.80 26.40 Ana Digón

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En Argentina se han medido niveles peligrosos de compuestos clorados en los alimentos, en el agua y en leche materna, con concentraciones de HCH total de 0,025 en leche de madre Lista de COPs sujeta a mecanismos contra 0,004 en leche vacuna y DDT internacionales de control, según el de 0,058 en leche humana contra Convenio de Estocolmo: 0,002 en leche de vaca, en un claro 1. Dieldrin ejemplo de bioconcentración y 2. Aldrin biomagnificación (UTN, 1981). 3. Endrin 4. DDT En 1994, cuarenta muestras 5. Hexaclorociclohexano ( HCH) de leche materna tomadas en el 6. Hexaclorobenceno ( HCB) Hospital de Niños Ricardo Gutiérrez 7. Heptacloro de la ciudad de Santa Fe, fueron 8. Furanos analizadas en búsqueda de residuos 9. Dioxinas de plaguicidas: 90 % dieron 10. Fenilos Policlorados resultados positivos para el hallazgo 11. Dodecacloro de algunos de los siguientes 12. Toxafeno compuestos: HCB, HCH, Heptacloro, Drines, Clordano, Endosulfan, pp’DDE, pp DDD, o pDDT y pp’DDT (INTEC - CONICET). Recientemente se llevaron a cabo determinaciones de organoclorados en sangre de habitantes de un barrio de la ciudad de Rosario (CENATOX . Informa SERTOX – Abril 2005) encontrándose los siguientes resultados: Cuadros 4 y 5. Distribución de muestras según tipo y cantidad de compuestos encontrados COP hallado HCH HCB Lindano Heptacloro Clordano Endosulfan DDT Aldrin -Dieldrin

# COP hallados por muestra 0 1 2 3 4 5 Total

N° de muestras + 45 26 8 14 16 2 47 2

# de muestras + 5 8 18 14 14 3 62

Llama la atención en estos cuadros la cantidad de muestras en las que se hallaron entre 3 y 5 de los compuestos buscados. Si bien las concentraciones encontradas son muy bajas, se trata de compuestos que, con excepción del Lindano para uso medico y del Endosulfan para uso agrario, están prohibidos y fuera del mercado comercial legal desde hace mas de una década. Las consecuencias de su uso en el pasado y las malas disposiciones de obsoletos en el presente, siguen siendo una amenaza a encarar. La manera 10

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en que esta población (urbana, no relacionada con la agricultura) fue contaminada todavía se encuentra en estudio. Todos los COPs son Disruptores endocrinos y la mayoría de ellos está asociada a fenómenos de teratogenicidad, fetotoxicidad, mutagenicidad y consecuente causa de cáncer en poblaciones expuestas. Por disruptor endocrino se categoriza a cualquier compuesto capaz de alterar el funcionamiento hormonal normal y causar efectos en las funciones reproductivas, de crecimiento e inmunológicas de las poblaciones expuestas, incluido el ser humano. Esto implica alteraciones en la espermatogénesis, efectos sobre la fertilidad masculina y femenina, alteraciones inmunológicas con retraso en la respuesta de la serie blanca a antígenos comunes (OPS/OMS). En el suero de trabajadores expuestos a organoclorados durante la producción, formulación o aplicación de estos compuestos químicos, se noto hipertensión, hiperlipoproteinemia, discrasia sanguínea y dermatosis. Exposiciones a concentraciones de DDT entre 0.2 y 5.5 mg/m3 de aire se relacionaron con alteraciones de la función renal, cambios que se pusieron de manifiesto durante los primeros 5 años de trabajo. Durante el mismo lapso se registraron asimismo alteraciones electrocardiográficas por posible disfunción del sistema nervioso neurovegetativo. Se han detectado - también en trabajadores industriales- modificaciones de la fosfatasa alcalina e incremento de la LDH y sus izoenzimas. Se ha descripto insuficiencia suprarrenal en relación con exposición a DDD y se ha implicado a estos productos como factores etiológicos en anemia aplásica, cirrosis hepática, insuficiencia renal, leucemia y tumores sólidos. Trabajadores con mas de dos años de exposición al Endosulfan han presentado alteraciones cognoscitivas y emocionales, perdida grave de la memoria, alteraciones en la coordinación visual motora (OPS /OMS). Las aberraciones cromosómicas en linfocitos de sangre periférica se consideran indicador sensible de la respuesta del organismo a la acción mutagénica de estos compuestos. La evidencia carcinogenética en animales ha sido dada principalmente por el incremento en tumores de hígado (DDT y sus derivados). Como efectos crónicos se han manifestado dificultad respiratoria, desordenes nerviosos o tumores; anorexia, signos polineuríticos, alteraciones hepáticas, trastornos del ritmo cardiaco, lesiones alérgicas dérmicas o conjuntivales, angiopatía retiniana.

Contaminación de alimentos por tóxicos Además de la bioacumulación que causan algunos plaguicidas en la cadena alimentaria, existen otras formas de contaminación química de los alimentos no necesariamente dependientes de la persistencia del compuesto involucrado: 11

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a.El uso desproporcionado de plaguicidas en el sector agropecuario. b.La recolección de los productos agrícolas sin esperar el intervalo de seguridad (período de carencia). c.La contaminación durante el almacenamiento, transporte, expendio o preparación de los alimentos. Es frecuente identificar residuos de plaguicidas en los alimentos, en muchos casos con concentraciones por encima de los limites de tolerancia (valores - guía) recomendados por FAO / OMS. Debe tenerse en cuenta que en el país no están generalizados los controles de residuos de plaguicidas en alimentos antes de su ingreso en la cadena comercial local. No solo alimentos de origen vegetal son blanco de la contaminación química: la contaminación de sábalos por parte de Bifenilos Policlorados en la cuenca del Río de la Plata, la contaminación de peces por mercurio, o de ganado bovino por compuestos clorados plaguicidas, son algunos de los ejemplos que inducen a establecer controles periódicos en el escenario local. Vida Silvestre Aun compuestos químicos considerados de bajo impacto para la salud humana pueden ser altamente tóxicos para la fauna que habita arroyos, ríos y mares. El plancton, los crustáceos y los peces son con facilidad víctimas no deseadas de aplicaciones con derivados del Piretro, por ejemplo. La contaminación del fitoplancton tiene singular importancia, no solo por constituir el primer eslabón de cualquier cadena alimentaria, sino por ser la mayor biomasa vegetal productora de Oxigeno en el planeta.

El impacto por exposición a compuestos químicos mas estudiado en fauna, es el derivado del uso de plaguicidas, que ha dado lugar a efectos importantes en el país, algunos de los cuales ha tenido eco en aspectos productivos o de información publica general. El impacto de los piretroides en fauna ictícola, de los fosforados en comunidades de aves rapaces, de ambos en poblaciones de abejas de cría, etc. son antecedentes importantes para revisar decisiones relacionadas con el tipo de control de plagas elegido. Especialmente estudiados en fauna silvestre han sido los efectos disruptores de muchos compuestos persistentes: • • • • •

Perturbación de la función tiroidea en aves y peces, Disminución de la fertilidad en aves, peces, moluscos y mamíferos Desmasculinización y feminización de peces machos, aves y mamíferos Desfeminización y masculinización de peces hembras, gasterópodos y aves Perturbaciones en el sistema inmune en aves y mamíferos

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Esta capacidad para interferir en la función endocrina de especies animales en sus hábitats es conocida desde hace mas de 30 años, y documentada en poblaciones que, (expuestas a compuestos organoclorados, Dicofol, alquilfenoles, clorofenoles y los bifenilos o terfenilos policlorados), evidenciaron problemas reproductivos graves, con dramático descenso en el numero de sus habitantes: alta mortalidad de huevos, formas juveniles con anormalidades severas en gónadas y desordenes fenotípicos sexuales. Se ha supuesto que en los casos asociados a disrupción hormonal, los efectos no se hagan presentes en forma inmediata y que sean aun mas evidentes en la descendencia de la población que ha estado expuesta. Uno de los organismos que más ha motivado la preocupación relacionada con la contaminación química son las abejas, fuente de un ingreso sustantivo para el país, que es uno de los primeros exportadores mundiales de miel. El problema no es nuevo, y ya en el año 1973, la Revista Educación para la Salud (Ministerio de Salud de la Nación) advertía sobre la extinción de especies animales causada por el uso de plaguicidas Organofosforados y la necesidad de revisar los controles de plagas en la provincia de Río Negro después de que una mortandad de abejas obligo a la importación de las mismas para repoblar los centros de cría y continuar la producción local de miel. Los apicultores han manifestado preocupación en muchas provincias del país por este tema, y sigue siendo una amenaza para aspectos naturales y económicos que debe ser primordialmente tenida en cuenta. Otro episodio localmente bien estudiado ha sido la altísima mortandad de Aguiluchos langosteros en la provincia de Buenos Aires, expuestos a Monocrotofos. Estas aves rapaces, que se alimentan fundamentalmente de langostas y tucuras, sufrieron durante el verano de 1996, una mortandad de mas de 20.000 (veinte mil) individuos. La magnitud de la reducción de la población de estas aves, que migran todos los años entre Canadá y Argentina, condujo a un trabajo internacional respecto de su protección y a una revisión local de la normativa, que primero restringió y luego prohibió el uso de ese plaguicida organofosforado en el país.

Evaluación y Manejo de Riesgos Para evaluar los riesgos químicos se tienen en cuenta la identificación de la sustancia (cual es, que propiedades tiene), la cantidad de esa sustancia que produce efectos en la salud (cual es la dosis tóxica, que relación existe entre distintas dosis y los efectos que provoca en diversos organismos), y las maneras en que llega a contactar con una persona /personas (exposición). La evaluación de riesgo pretende cuantificar la posibilidad de un daño, estableciendo predicciones sobre datos evaluados que resulten representativos de la relación entre la sustancia evaluada y la persona /organismo expuesta.

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Para poder obtener dichos datos, se llevan a cabo estudios experimentales que pueden ser realizados sobre cultivos de células y tejidos humanos (in Vitro), especialmente con células de interés - como los linfocitos -, o sobre animales (in vivo), más complejos pero más útiles para elaborar predicciones de toxicidad para el hombre. Los estudios pueden ser hechos a corto plazo o a largo plazo, incluir una o varias especies, abarcar pocos o muchos individuos. Estas diferencias entre estudios marcan una diferencia en la calidad de los datos que se obtienen. Algunos datos de frecuente uso en procesos de evaluación de riesgo: - DL50 = (Dosis Letal 50) es la cantidad de sustancia química que causa el 50% de las muertes en una población en estudio. Da indicación sobre la toxicidad aguda de dicha sustancia en la población estudiada y permite establecer categorías de peligrosidad. - NOAEL = (Sigla en ingles: No Observed Adverse Effect Level. Nivel de efecto adverso no observable). Mayor concentración de una sustancia que no produce un efecto observable en la población en estudio. - NOEL = (Sigla en ingles: No observed effect Level. Nivel de efecto no observable). Mayor concentración de sustancia que no produce alteraciones fisiopatológicas en la población en estudio - LOAEL = (Sigla en ingles: Low Observed Adverse Effect Level. Nivel del menor efecto adverso observable). Cantidad mínima de una sustancia que produce alteraciones observables en la población expuesta. - UMBRAL: Dosis de una sustancia por debajo de la cual no es dable esperar efectos en los organismos expuestos. Este valor NO SE UTILIZA para las sustancias con efectos cancerígenos o genotóxicos, que no reconocen ninguna dosis por debajo de la cual pueda considerarse que existen certificadas referencias sobre seguridad en la exposición a las mismas. La evaluación de la Exposición, por otro lado, estudia los mecanismos y las vías (suelo, agua, aire, alimentos) a través de las cuales una sustancia llega a ser absorbida por un organismo. Es necesario recordar que solo una pequeña parte de los químicos tiene completada su evaluación de riesgo. La evaluación de riesgo es, sin embargo, una evaluación de probabilidad, una predicción, con base científica pero con precisiones acotadas. La Seguridad, por otro lado, es la certidumbre practica de que no habrá daño como resultado de estar expuesto a algún peligro en determinadas condiciones. La diferencia entre ambos conceptos debe ser reducida para limitar las posibilidades de enfermar y morir. Para ello se dispone de mecanismos por los cuales un riesgo, ya conocido a través de estudios previos, con un NOAEL o un LOAEL determinado, es reconsiderado bajo la perspectiva de la exposición humana, permitiendo obtener las Dosis de Referencia, fundamentales para llegar a instancias de toma de decisiones sobre su regulación.

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Se define Dosis de Referencia como un valor estimativo de la exposición diaria a la que una persona puede verse sometida durante toda su vida, sin evidenciar efectos adversos. Así se determinan, por ejemplo, la Dosis Diaria Admisible (DIA. Cantidad de una sustancia que puede ser ingerida diariamente durante toda la vida sin que cause problemas de salud), o la Concentración Máxima Permisible (CMP. Concentración de una sustancia en aire que puede ser inhalada durante toda la vida sin provocar efectos dañinos), etc. Esta Dosis de Referencia es solamente válida para sustancias que posean un valor umbral. En esta etapa del proceso intervienen aspectos técnicos que agregan factores de seguridad sobre las evaluaciones ya hechas en animales o en personas, de modo de considerar las incertidumbres que marcan las diferencias entre especies y aun entre sujetos de la misma población. Estos factores de seguridad se llaman factores de extrapolación, y constituyen el denominador de los datos de NOAEL o LOAEL para el cálculo de las dosis de referencia (DRf = NOAEL / Factor de extrapolación). Para definirlos se tienen en cuenta eventuales problemas derivados de las variaciones entre distintas especies, la variabilidad entre individuos de la misma especie (por sus características de genero o edad) y la confiabilidad de los datos previos. Se las representa por medio de potencias de 10, con los siguientes criterios: - Variaciones entre individuos a partir de datos tomados de estudios de exposición en humanos durante largos periodos: Factor de extrapolación = 10 - Variaciones inter- especies a partir de datos colectados en estudios a largo plazo realizados con animales: factor de extrapolación = 10 - Factor de corrección si los estudios realizados en animales fueron hechos en corto plazo (esto es, variación que existe entre valores de NOAEL subcrónicos y valores NOAEL crónicos): Factor de extrapolación = 10 - Factor de corrección si en ausencia de datos NOAEL se utilizan datos LOAEL: Factor de extrapolación = 10 Un Ejemplo: Problema: Estudios a largo plazo llevados a cabo en ratones expuestos al plaguicida X por vía oral, arrojan resultados de ligero daño hepático con 15 mg/kg/día, sin que se haya revelado desarrollo de tumores a ninguna dosis. Quiere saberse que concentración de sus residuos puede haber en alimento para que las personas que lo ingieran no presenten problemas de salud a lo largo de su vida. Solución: - Como en el estudio no se revelo desarrollo de tumores, el plaguicida no es un compuesto cancerígeno y por lo tanto es valido calcular la Dosis de Referencia. - Se llevo a cabo en ratones, así que hay que tomar en cuenta las diferencias entre especies (entre ratones y seres humanos). (10)

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- Solo se tiene el dato LOAEL, así que hay que tener en cuenta otro factor de seguridad, por ser el LOAEL un dato menos confiable que el NOAEL. (10) - Hay que tener en cuenta también las diferencias entre todas las personas que comerán los alimentos (chicos, viejos, mujeres, desnutridos, enfermos, etc.). (10) Dosis de Referencia = NOAEL / Factor de incertidumbre o = LOAEL / Factor de incertidumbre

= LOAEL = Factor de incertidumbre

15 10 X 10 X 10

= 15 1000

= 0,015 mg/Kg/día

Si el estudio hubiera sido a corto plazo, se hubiera sumado otro factor de incertidumbre mas (un extra 10) para tomar en cuenta las variaciones entre efectos subcrónicos y efectos crónicos. Si el estudio se hubiera realizado con seres humanos, se habría ahorrado el factor de incertidumbre correspondiente a la diferencia inter- especies. Con estos cálculos se establecen Valores que guían las medidas regulatorias decididas por cada país para proteger a la población de los efectos de exposiciones innecesarias a algunas sustancias químicas. Así hay guías sobre calidad de agua de consumo, sobre calidad de aire, sobre concentraciones máximas permisibles de sustancias determinadas en lugares de trabajo, concentración máxima permisible de residuos de plaguicidas en alimentos, etc. Evaluación de riesgo ambiental en ecosistemas

Establecer predicciones de impacto en ambiente es una tarea científica compleja que en todo caso debe ser siempre seguida de monitoreos de control. Exige del estudio de factores químicos así como ecológicos (dinámica poblacional, estructura del ecosistema, factores climáticos) y conlleva un tenor de incertidumbre alto dado, entre otras cosas, por las fallas de apreciación de los efectos causados por la interacción de distintos contaminantes entre sí y con los factores de la biota involucrada, así como por la imposibilidad de establecer predicciones certeras sobre el comportamiento futuro de los ecosistemas. Algunos datos utilizados para evaluar efectos tóxicos en organismos y hábitats, incluyen: CL50 = (Concentración letal media) concentración de una sustancia que produce la muerte del 50% de los individuos de la población en estudio. CE50 = (Concentración eficaz media) concentración de una sustancia que provoca un efecto no letal en el 50% de la población en estudio. NSENO = ( Nivel sin efectos negativos observados) Concentración mas alta de la sustancia tóxica que no tiene ningún efecto cuantificable en los organismos de prueba.

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La correcta elección de los organismos es el primer paso en esta cadena de estudios y la vigilancia continua del ambiente el necesario proceso de contralor. Medir la concentración de una sustancia o grupos de sustancias en el medio, en un momento determinado, no resulta un método representativo de los efectos que esa sustancia pueda causar en el. El análisis químico debe complementarse obligatoriamente con un análisis ecológico que mire, a través del tiempo, diferencias en los organismos y en la estructura que lo compone, u pueda ser capaz de detectar en forma precoz alteraciones en los patrones de crecimiento, desarrollo y de comportamiento de los individuos, de las comunidades y de las relaciones entre ellas.

Bibliografía •

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